Гидропушка Советский патент 1982 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для разрушения горных пород импульсными струями воды. Известен импульсный водомет, вклю чающий ствол, питатель, ресивер, пор шни, взводной и рабочий цилиндры и захватное устройство 1. Недостатком устройства является то, что величина водяного заряда, эа полнянйдего ствол, постоянна и не регулируется в зависимости от категории пород. Наиболее близким техническим решением к изобретению является гидропушка, вк.лючающая ствол с соплом, ударным поршнем, силовым приводом и зарядным механизмом в виде цилиндра с поршнем и обратными клапанами 2. Недостатком устройства является невозможность регулирования объема водяного заряда в зависимости от про ности пород, что приводит к затрате излишней энергии и снижению эффектив ности гидроразлива. Цель изобретения - повышение эффективности разрушения горных пород путем регулирования объема водяного заряда. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, включающем ствол с соплом и ударным поршнем, силовой привод ударного поршня и зарядный механизм в виде цилиндра с поршнем и обратными .клапанами, зарядный механизм снабжен дозирующим клапаном со штоком, установленным с возможностью взаимодействия с поршнем зарядного механизма. На чертеже схематически изображено устройство. Гидропушка включает ствол 1 с соплом 2, ударным поршнем 3, силовым приводом 4 для его разгона и зарядным устройством 5 для подачи водяного заряда б в ствол через канал 7. Зарядное устройство 5 выполнено в виде корпуса 8 с установленными на нем приводным гидроцилиндром 9 и водяным цилиндром 10, поршни которых соответственно 11 и 12 соединены общим штоком 13, имеющим клапанный поясок 14, взаимодействующий с седлом клапана 15. В корпусе выполнены также каналы 16, 17 и 18, сливная полость 19, седло клапана 20 и установлены обратные клапаны 21 и 22 и подпружиненный шток 2 дозирующего клапана 24. На выходе сопла 2 установлен трехпозиционный золоАНИк 25. Устройство работает следующим образом. После завершения очередного выстрела, поршень гидроцилиндра 11, поршень 12, ударный поршень 3 и подпружиненный шток 23 находятся в крайней правом положении. При этом канал 16 сообщается со сливной полостью 19. Для подготовки выстрела, производят переключение трехпозиционного золотника 25 в позицию, при которой в сопло 2 подается сжатый воздух, отводящий ударный поршень 3 влево в исходное положение. Одновременно начинается подача масла в штоковую полость гидроцилиндра 9 и воды к зарядному устройству 5. В результате синхронного перемещения поршня 12 влево, вода через полость 19, обратный клапан 22 и- канал 16 поступает в правую полость водяного цилиндра 10, образуя водяной заряд б. При этом обратный клапан 31 препятствует втеканию воды в ствол 1 Водяной цилиндр 10 представляет собоЙ всасывающую воду плунжерный насос, производительность которого определяется скоростью хода Гидроцилиндра 9. Поскольку насос, подающий воду в зарядное устройство 5, имеет про изводительность, большую чем водяной цилиндр 10, избыток воды сбрасываетс через полость 19, дренируя при этом выделяющийся из воды в цилиндре 10 воздух. После того, как поршень 12 совершит часть хода влево, дозирующий клапан 24 штока 23 садится на седло клапана 20 и запирает выход из водяного цилиндра 10. В конце хода поршня 12 зарядное устройство 5 запасает максимальный объем водяного заряда 6, одновременно с чем клапанный поясок 14 садится на седло клапана 15, полностью запирая водяной заряд 6 в водяном цилиндре 10. Кинематическая связь гидроцилиндра 9 через шток 13 с поршнем водяного цилиндра 5 и силовым приводом 4 гидропушки позволяет в конце хода фик сировать ударный поршень 3 в крайнем заднем (исходном) положении. Для произведения выстрела золотник 25 устанавливается в положение, соединяющее сопло 2 с атмосферой. Вслед за тем подается масло в штоковую полость гидроцилиндра 9. При ходе поршня 12 в водяном Цилиндре 10 создается избыточное-давление, под воздействием которого водяной заряд 6 отжимает обратный клапан 21 и через каналы 17 и 7 впрыскивает в ствол 1. Упомянутый процесс продолжается до тех пор, пока поршень 12 не начинает воздействовать на шток 23, который перемещаясь вправо, соединяет цилиндр 10 со сливом. В этот момент давление в цилиндре падает, обратный клапан 21 закрывается, отсекая подачу водяного заряда 6 в ствол, и вода при дальнейшем движении поршня 12 через канал 16 и сливную полость 19 поступает в дренажную систему или водосборник. Таким образом, регулировка величины водяного заряда6, подаваемого в ствол при постоянном ходе гидроцилиндра 9 осуществляется за счет изменения длины взаимодействующей с поршнем 12 левой части штока РЗ. В конце хода гидроцилиндра 9 происходит спуск ударного поршня 3, который, разгоняясь под воздействием силового привода 4 вытесняет в конце пути водяной заряд, истекающий из сопла 2 в виде мощной сверхзвуковой импульсной струи. Предложенное устройство позволяет повысить эффективность разрушения горных пород за счет регулирования объема водяного заряда. Формула изобретения Гидропушка, включающая ствол с соплом и ударным поршнем, силовой привод ударного поршня и зарядный механизм в виде цилиндра с поршнем и обратными клапанами, отличающаяс я тем, что, с целью повышения эффективности разрушения горных пород путем регулирования объема водяного заряда, зарядный механизм снабжен дозирующим клапаном со штоком, установленным с возможностью взаимодействия с поршнем зарядного механизма. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 208611, кл. Е 21 С 25/60, 1966. 2.Авторское свидетельство CCCJ по заявке 2766294/03, кл. Е 21 С 25/60, 1979 (прототип).